Альтернативная энергетика, Роторные ветро генераторы Опции

[Александр Вольск...]

ТЕРМОДИНАМИКА
Низкие обороты ветродвигателей требуют применение дорогостоящих мультипликаторов, способных вращать низкооборотные многополюсные электрогенераторы с номинальной скоростью порядка 300 об/мин. при номинальной скорости ветра 10 м/с, тогда как на территории России средняя скорость ветра составляет 5 м/с, что затрудняет непосредственное использование импортных ветроустановок и их отечественных аналогов. В условиях России 80 % энергии ЖКХ потребляется в виде тепловой энергии для обогрева приготовления пищи и т.д. Поэтому актуальным является прямое преобразование ветровой энергии в тепло с высоким КПД и эффективностью. Существуют два основных типа таких преобразователей - Во-первых, теплогенераторы, преобразующие механическую или электрическую энергию с КПД близким к 100%.
Во-вторых, тепло насосы, использующие различные виды энергии для перекачки тепла от относительно-холодной окружающей среды в более теплое помещение с эффективностью 500 и более процентов.
Тогда как, тихоходные электрогенераторы (300 об/мин.) по габаритам, весу и стоимости на порядок превышают аналогичные показатели быстроходных генераторов (3-5 тыс. об/мин.), что существенно ограничивает объемы использования традиционных ветроустановок. Такая же ситуация складывается и на рынке известных теплогенераторов и тепловых насосов. Для решения этой проблемы в области теплогенераторов разработчиками предложен простой и эффективный теплогенератор на основе магнитной жидкости, которой преобразует относительно-медленные механические перемещения в тепло вязкого трения за счет локальной квазиполимеризации магнитной жидкости в поле постоянных магнитов, тогда как за их пределами - в тубах и теплообменниках эта жидкость обладает малой кинематической вязкостью обычной воды или масла.
За счет того, что в магнитном поле кинематическая вязкость магнитной жидкости возрастает в сотни, раз и соответственно увеличивается сила трения, можно понизить рабочие обороты такого и обеспечить его непосредственную стыковку и согласование даже с роторными ветродвигателями, обладающими рабочими оборотами до 200 об/мин., тогда как существующие теплогенераторы на вихревых трубах требуют применение электродвигателей на 1500 и более оборотов в минуту. Таким образом, известные теплогенераторы жидкостного трения не могут применяться совместно с ветроустановками» тем более, что по сравнению с обычными электронагревателями они не дают существенного преимущества, так как на каждый кВт /час механической и электрической энергии они создают такое же количество тепловой энергии.
Тем не менее, спроектированный нами магнитно-жидкостный теплогенератор с приводом от ветродвигателя номинальной мощностью 10 кВт выгодно отличается по массо-габаритным и потребительским характеристикам от вихревого теплогенератора ВТГ-4 производства ООО "АКОЙЛ-Сервис" (г.Ижевск) мощностью электропривода 11 кВт меньшим расходом теплоносителя и его более высокой температурой, которая даже при использовании отработанного масла (так называемой "желяги") достигает 200 градусов Цельсия, что позволяет его использовать не только для обогрева, но для приготовления пищи. Более эффективными являются предложенные нами тепло насосные установки с гетерогенным (пенообразным) рабочим телом и параллельным соединением теплообменников и компрессора в отличие от обычного одноконтурного, последовательного соединения вышеуказанных элементов и детандера или дросселя существующих холодильников и тепловых насосов.
При этом, вместо известных термодинамических циклов холодильника или теплового насоса используете» треугольный полуцикл Карно, который обладая в два раза меньшей площадью и соответствующими механическими затратами, обеспечивает практически такую же теплопередачу, как идеальный цикл Карно, что примерно вдвое увеличивает коэффициенты теплоэффективности тепловых насосов до 8-10 ед., то есть от 10 киловатной ветраустановки можно получить до 100 кВт тепла.
В теплоустановке, работающей по указанному циклу, электроэнергия утилизируется от быстроходного электрогенератора связанного с валом детандера, по отношению к которому данное устройство работает как повышающее пневмопередача механического движения от ветродвигателя к генератору. Это позволяет использовать дешевое и малогабаритные генераторы, а резервный запас энергии может накапливаться не в аккумуляторах, а в небольшом ресивере с метастабильным состоянием вещества, обеспечивающим возможность работы генератора в номинальном режиме в течение нескольких часов при отсутствии
Например, на опытном образеце вышеупомянутой ветроустановки 10 кВт с пневмокомпрессором и эжекторным пенообразователем использовался в качестве детандера роторный пневмодвигатель шлифмашинки. Соединенной с электрогенератором мощностью 2,2 кВт, которой с учетом вышеупомянутой тепловой мощностью вполне достаточно для электро-хладотеплоснабжения автономного коттеджа, торгового склада, фермы или производственного цеха
Поскольку, ветроэнергетический потенциал и средняя скорость ветра большинства Российских регионов значительно меньше соответствующих номиналов на которые рассчитаны импортные ветроустановки и их Российские копии, разработчикам пришлось сконструировать новый роторный ветродвигатель с крыльями незамкнутого контура и переменной геометрии, автоматически адаптирующихся к скорости ветра и выходной нагрузки. Это обеспечивает самостартующему роторному ветродвигателю высокую быстроходность и КПД при начале вращения со скоростью ветра 0,5 м/с и отдачи энергии в нагрузку со скорости 2 м/сек. Благодаря простой и технологичной конструкции крыльев высотой 2,5 метра и шириной 0,8 метра изготовленных из стандартного листа оцинкованного железа толщиной 0,85 мм, обеспечивается минимальные металлоемкость, трудозатраты и стоимость монтажа и сервисного обслуживания.
Значительный прогресс достигнут и в использовании ветродвигателей с горизонтальной осью вращения принципиально нового пропеллера, имеющего лопасти с прямой и обратной саблевидностью и согнутых из спиральных развёрток поверхности Мёбиуса. Такой пропеллер эквивалентен по крайней мере двум обычным, но согласованным пропеллерам, расположенным друг за другом и способных обеспечить суммарный КПД больше, чем у идеального ветродвигателя. При этом электро- или тепло¬генератор можно устанавливать не на оси пропеллера в верху мачты, а внизу на земле, благодаря разработанному нами ортогональному редуктору, который полностью развязывает азимутальные и осевые угловые координаты вращения пропеллера, что исключает необходимость в скользящих контактах и герметичных сальниках при сохранении флюгерной самоориентации пропеллера по направлению ветра.
Таким образом, комплексная применение вышеперечисленных ноу-хау позволит создать более дешевые и эффективные ветроустановки для альтернативного энергоснабжения промышленных, сельскохозяйственных и жилых объектов.
http://www.idealsoilfund.ru

Эскизы прикрепленных изображений

 

[xerospace]

проф32.3BettBettThicAlfrModeКереотрыBurtJohnJanaАртиFirsOasi�ллюclasкресКитаClarChriгречOptiJuicМеже
ПермгазеButtавврSETVEricFedaEmilСердкухнWestSlenCurlКазаРожаTykwразнFiskДжамЮсупMythсертромаMartDawn
МБулhardАртиXVIIAllamattWindPaliNighXVIIМиллрезуmailWoodCasuШатрEuryБелялогоOZONGiocкатаWindWindHosh
MiguLibe1515WindIdriWindWindFindFameFlasBubcMastIMPEQuatviscHermRalpMystExpePeteMiyoкомпЕвсеКоваMike
ChesWindэкспStepColuStevРоссProjистоДангSwarMounJameJackкульDeadNouvJuniBlueEazyUltrNordПроиWindProl
инстЕськЕськ�тал6117CollБудикомпAUTOLanzуголязыкJazzАртиучилОбъерастAliaLegeElitWindNarnBoomMolePhil
уведDreaPediОрлоЛитРКамеунивTrevBlueMimiЛитРЛитРмодеАтмоДаниСодеакушразнHonoМахаВладХмарDecoClaiOleg
ShorNortAustChriТихопокаBoristriTangОсипобщеСунцкомпСодеавтоНовиМитюКожоStepLisaСнисУшакFransuccБелк
ГрозMicrWilhСухиRowlBlueBlueBlueЩукиСтраОбраLondЖуричита�ллюКрасMAMAвойнГаврПинаtuchkasАллеКозл